康麗淵
(鞏義市住房和城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)局,河南 鞏義 451200)
連霍高速鄭州段改建工程N(yùn)0.5標(biāo),全長(zhǎng)2.15公里,大部分地段填土高度大于6米,設(shè)計(jì)加寬路基全部采用靜壓管樁進(jìn)行地基加固處理。先張法薄壁預(yù)應(yīng)力管樁直徑為400mm,壁厚60mm,樁間距270cm,呈梅花型布置。設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)5~20米,共59189米/5594根。管樁由專業(yè)生產(chǎn)廠家供應(yīng),按標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度接長(zhǎng)組合,標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度選擇5m、6m、7m、8m、10m五種,接長(zhǎng)采用焊接法接樁。樁頂設(shè)現(xiàn)澆樁帽,通過(guò)樁塞砼與管樁連接,樁帽呈正方形,邊長(zhǎng)100cm。壓樁時(shí)樁頂標(biāo)高低于地表25cm,便于施工樁帽。樁帽完成后攤鋪30cm碎石墊層,層間鋪設(shè)一層加強(qiáng)型鋼塑土工格柵,形成復(fù)合地基,很好地保證了新老路基的良好銜接。
根據(jù)地質(zhì)報(bào)告顯示,路基工程涉及地基土均屬第四系全新統(tǒng)地層,上層多為黃色,灰黃色低液限粉土和低液限粘土,該層厚度一般在5~15米,呈軟塑或流塑狀態(tài),天然含水量及孔隙較大,固結(jié)較差,為軟弱土層,是新老路基產(chǎn)生不均勻沉降的主要因素。下層多為黃色或灰黃色中細(xì)砂層,并夾有粘土或粉土薄層,呈中密 ̄密實(shí)狀,工程性質(zhì)較好。
壓樁機(jī)的選型一般按1.2~1.5倍管樁極限承載力取值,靜壓樁機(jī)采用抱壓式。本工程選用ZYJ680B液壓靜力壓樁機(jī)兩臺(tái),該機(jī)最大配重達(dá)680噸,最大壓樁力23.5Mpa,并配備邊樁器、起重機(jī)及壓力表。壓樁速度為1.8m/min。
平整場(chǎng)地-測(cè)量放樣-樁機(jī)就位-復(fù)核樁位-吊樁插樁-樁身對(duì)中調(diào)直-靜壓沉樁-焊接接樁-壓第n節(jié)樁-送樁-終壓-樁機(jī)移位
施工前了解現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件、土層土質(zhì)情況,根據(jù)設(shè)計(jì)文件的要求和施工組織設(shè)計(jì)的要求確定合理的壓樁順序,按照“長(zhǎng)樁在下、短樁在上”、“先外側(cè)、后內(nèi)側(cè)”的順序進(jìn)行施工,以充分發(fā)揮靜壓管樁的擠土效應(yīng),提高地基承載力。
3.3.1 場(chǎng)地要求
現(xiàn)場(chǎng)的坡度不得大于1/100,地基承載力應(yīng)不小于140Kg/m2,采用換填處理的地基壓實(shí)度不小于91%,以防地基軟弱“陷機(jī)”。作業(yè)區(qū)內(nèi)的既有結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)、石塊、樹根應(yīng)清理干凈。樁機(jī)最小工作半徑:采用中樁器時(shí)為樁位中心距周邊建(構(gòu))筑物應(yīng)大于1/2壓樁機(jī)寬度+1米;采用邊樁器時(shí)為樁位中心距周邊建(構(gòu))筑物應(yīng)不小于0.8米且外側(cè)場(chǎng)地滿足樁機(jī)占位的要求。
3.3.2 管樁堆放
管樁應(yīng)堆放在樁機(jī)前進(jìn)的方向,并按每10~15米需要根數(shù)分堆堆放?,F(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí),按支點(diǎn)位置放在枕木上,層與層之間要隔開,堆放高度不超過(guò)四層,并有可靠的防滾、防滑措施。
3.3.3 樁位測(cè)量定位
根據(jù)路基加寬斷面和基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量放樣。樁位可打鋼釘并撒白石灰醒目標(biāo)識(shí)。
3.3.4 壓樁
樁機(jī)移至壓樁位置,將樁機(jī)調(diào)平,使其壓樁器的中心對(duì)正樁位中心。用樁機(jī)上的吊車吊起就近管樁,送至樁機(jī)的壓樁器中,打開壓樁器的夾口,慢慢將管樁放入。當(dāng)管樁下放至地面10cm處停住,打開壓樁器抱箍把管樁夾緊,吊車的吊鉤放松。夾樁的壓力不大于5Mpa,并應(yīng)逐次加壓。復(fù)核管樁對(duì)中情況和樁身豎直度,調(diào)整樁機(jī)使樁身垂直度偏差大于0.5%。開啟壓樁器液壓千斤頂進(jìn)行沉樁。壓至一個(gè)行程后,松開抱箍,液壓千斤頂回油提升,再次夾緊管樁重復(fù)進(jìn)行壓樁。
3.3.5 接樁
當(dāng)管樁需要接長(zhǎng)時(shí),其入土部分樁段的樁頭宜高出地面0.8~1.0m,便于接樁焊接操作。接樁時(shí)上下節(jié)樁段應(yīng)保持垂直,錯(cuò)位偏差不大于2mm。對(duì)接前上下端板表面要用鐵刷子清刷干凈,坡口處刷至露出金屬光澤。端板接口一般為“U”形坡口,焊接時(shí)宜先在坡口圓周上對(duì)稱點(diǎn)焊4~6點(diǎn),再分層施焊,施焊由2個(gè)焊工對(duì)稱進(jìn)行。焊接層數(shù)不得少于2層,焊縫應(yīng)飽滿連續(xù)。焊接結(jié)束后,停歇時(shí)間不少于2min,焊縫質(zhì)量經(jīng)檢查合格后再進(jìn)行沉樁。焊縫嚴(yán)禁用水冷卻。為縮短接樁時(shí)間,本工程樁接頭采用CO2氣體保護(hù)焊。
3.3.6 送樁
為便于樁帽施工,每根管樁的樁頂應(yīng)低于地面標(biāo)高25cm。送樁采用下根樁的第一節(jié)樁施送,也可使用專門的送樁桿。其中心與管樁中心線應(yīng)吻合一致。送樁桿上作好刻度記號(hào),以保證送樁深度。送樁達(dá)到設(shè)計(jì)高程后要持續(xù)5min且每分鐘沉降量不超過(guò)2mm后方可結(jié)束送樁。
3.3.7 終止壓樁的標(biāo)準(zhǔn)
一般情況下,對(duì)于摩擦樁以達(dá)到持力層(管樁的設(shè)計(jì)標(biāo)高)作為終壓的標(biāo)準(zhǔn),壓力值作為參考。但當(dāng)靜壓力顯著增加時(shí)要注意提前終止,防止因壓力過(guò)大,引起管樁“爆樁”,其標(biāo)準(zhǔn)定為:對(duì)于Φ400mmPTC管樁,靜壓力≥100噸時(shí)可終壓。
4.1 管樁檢查:管樁出廠時(shí)要檢查出廠合格證明,包括原材料的合格證、鋼筋(預(yù)應(yīng)力筋)檢測(cè)報(bào)告、預(yù)應(yīng)力筋張拉記錄、混凝土強(qiáng)度報(bào)告、樁體力學(xué)性檢測(cè)、蒸汽養(yǎng)護(hù)記錄等,并對(duì)外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查。起吊、運(yùn)輸過(guò)程中要輕吊輕放,按規(guī)定堆放整齊,嚴(yán)防碰撞。
4.2 施工過(guò)程控制
PTC管樁在壓樁施工時(shí)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查堆放場(chǎng)地、起吊方法,防止樁體斷裂或環(huán)裂。第一節(jié)樁入土30~50cm后,用相互垂直方向的兩臺(tái)經(jīng)緯儀檢驗(yàn)和校正垂直度,垂直度控制在0.5%以內(nèi)。施工過(guò)程中均應(yīng)檢查和記錄每根樁靜壓機(jī)壓力表讀數(shù)、壓樁速度,出現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)停止并報(bào)告。接樁焊接時(shí)應(yīng)檢查樁身垂直度、焊縫質(zhì)量。送樁時(shí)應(yīng)檢查送樁深度,并復(fù)核樁頂標(biāo)高是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
4.3 預(yù)應(yīng)力管樁質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):
?
4.4 施工注意事項(xiàng)
4.4.1 靜壓樁機(jī)要經(jīng)常進(jìn)行保養(yǎng)維修,確保機(jī)器良好的工作狀態(tài)和施工的連續(xù)進(jìn)行,特別是所用的油壓表和控制樁身垂直度的經(jīng)緯儀,平時(shí)要注意保養(yǎng)、檢修和標(biāo)定,以減少儀器的誤差。
4.4.2 壓樁應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,中途不得人為停壓,確需停壓時(shí)應(yīng)盡量縮短停機(jī)時(shí)間。
4.4.3 在壓樁過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)注意觀察壓力表讀數(shù),出現(xiàn)壓力值突然增大或樁機(jī)身上浮現(xiàn)象,應(yīng)立即停止加壓,并緩慢送開壓樁器抱箍使樁機(jī)平穩(wěn)下落,查明原因并排除故障后方可繼續(xù)施工。
4.4.4 因地質(zhì)條件變化造成壓樁力達(dá)到設(shè)計(jì)極限應(yīng)力時(shí),應(yīng)及時(shí)終止壓樁,上報(bào)設(shè)計(jì)單位修改樁長(zhǎng),已施工的樁體施行截樁。截樁采用機(jī)械切割,嚴(yán)禁使用大錘硬砸。
4.4.5 遇大的孤石導(dǎo)致管樁偏位或斷樁時(shí),應(yīng)采取補(bǔ)勘措施,分析清楚原因,進(jìn)行補(bǔ)樁。對(duì)孤石或地下障礙物較多的路段,應(yīng)清除換填。
4.4.6 施工前應(yīng)詳細(xì)調(diào)查了解地下管線、架空電線的布設(shè)情況,確保施工安全。
靜壓預(yù)應(yīng)力混凝土管樁作為一種新型的地基處理方式,以其單樁承載力高、穿透力強(qiáng)、施工快、無(wú)振動(dòng)、噪聲小、現(xiàn)場(chǎng)易保潔、成樁后質(zhì)量易保證等優(yōu)點(diǎn)逐漸受到公路建設(shè)單位的青睞,具有廣闊的發(fā)展前景。特別是近幾年隨著大噸位壓樁機(jī)的研制生產(chǎn),預(yù)應(yīng)力管樁逐漸向大直徑、高承載力發(fā)展,有替代鉆孔灌注樁用于構(gòu)筑物基礎(chǔ)的趨勢(shì)。但由于管樁的應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng),在研究和應(yīng)用等方面都還存在不少亟待解決的問(wèn)題,如管樁與樁帽連接點(diǎn)抗彎性能及其承載力、管樁的水平抗力、抗震防災(zāi)效果等,還缺少理論研究和經(jīng)驗(yàn),管樁成樁后的質(zhì)量檢測(cè)方法還不完善,這些都需要在以后的施工中引起足夠的重視。
[1]李慧鵬.淺談軟土地基碎石樁的施工工藝及檢測(cè)[J].黑龍江交通科技,2007,(08).
[2]張廣明.振沖碎石樁地基原位檢測(cè)新方法探討[J].東北水利水電,2007,(07).